Гидравлический стенд для испытаний передач

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3797730/25-06 (22) 31.08.84 (46) 07.02.86. Бюл. № 5 (71) Ленинградское производственное объединение «Ленавторемонт» (72) А. А. Грибов, В. А. Шашкин и М. 3. Варшавский (53) 62-521(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 157137, кл. G 01 М 13/02, 1963.

Авторское свидетельство СССР № 421899, кл. G 01 М 13/02, 1974. (54) (57) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СТЕНД

ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПЕРЕДАЧ, содержащий две гидромашины, кинематически связанные валами через две встречно соединенные испытуемые передачи и гидравлически связанные с баком и насосом, подключенным через обратный клапан к одной из гидромашин, а также задатчик частоты и нагрузки и устройства регулирования частоты и нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности воспроизведения рабочих режимов, устройство регулирования нагрузки выполнено в виде первого регулирующего клапана

„„Я0„„1209948 A д 4 F 15 В 19/00, G 01 М 13/02 с электрическим приводом управления, первого сумматора, первого корректирующего усилителя и датчика момента одной из гидромашин, выход которой через первый клапан соединен с входом другой гидромашины, устройство регулирования частоты выполнено в виде второго регулирующего клапана с электрическим приводом управления, второго сумматора, второго корректирующего усилителя и датчика частоты вращения другой гидромашины, при этом привод первого клапана соединен с входом второго корректирующего усилителя и выходом первого сумматора, положительный вход которого подключен к задатчику нагрузки, а отрицательные входы — к датчику момента и первому корректирующему усилителю, второй клапан соединен входом с выходом насоса, выходом — с баком, а его привод — с входом первого корректирующего усилителя и с выходом второго сумматора, положительные входы которого подключены к задатчику частоты и к второму корректирующему усилителю, а отрицательный вход — к датчику частоты.

) 209948

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испы. таний под нагрузкой различных передач, например коробок скоростей автомобилей.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности воспроизведения рабочих режимов.

На фиг. 1 изображена схема стенда; на фиг. 2 — - схема устройства регулирования частоты; на фиг. 3 — схема устройства регулирования нагрузки.

Гидравлический стенд для испытаний передач содержит гидромашины 1 и 2, кинематически связанные валами 3 и 4 через встречно соединенные испытуемые передачи 5 и 6 и гидравлически связанные с баком 7 и насосом 8, подключенным через обратный клапан 9 к гидромашине 1, задатчики частоты 10 и нагрузки 1). Устройство 12 регулирования нагрузки выполнено в виде первого регулирующего клапана )3 с электрическим приводом 14 управления, первого сумматора 15, первого корректирующего усилителя 16 и датчика 17 момента гидромашины 2, выход которой через клапан 13 соединен с входом гидромашины 1.

Устройство 18 регулирования частоты выполнено в виде второго регулирующего клапана 19 с электрическим приводом 20 управления, второго сумматора 21, второго корректирующего усилителя 22 и датчика 23 частоты врагцения гидромашины 1. При этом привод 14 соединен с входом усилителя 22 и выходом сумматора 15, положительный вход которого подключен к задатчику l l, а отрицательные — к датчику 17 и усилителю 16, клапан 19 соединен входом с выходом насоса 8, выходом — с баком 7, а привод 20 — — с входом усилителя 16 и с выходом сумматора 21, положительные входы которого подключены к задатчику

10 и к усилителю 22, а отрицательный вход — к датчику 23.

Клапан 13 соединен с гидромашиной 1 через обратный клапан 24. Для привода насоса 8 служит электродвигатель 25.

Гидравлический стенд для испытаний передач работает следующим образом.

При включении электродвигателя 25 насос 8 засасывает масло из бака 7. Далее масло под давлением поступает к гидромашине 1, работающей в режиме гидромотора, через обратный клапан 9. Гидромашина 1 начинает вращаться и приводит во вращение испытуемые передачи 5 и 6, гидромашину 2 и датчик 23 частоты вращения. Напряжение с выхода датчика 23 поступает на отрицательный вход сумматора 21, на положительный вход которого поступает напряжение с выхода задатчика

10. Если частота вращения гидромашины 1 меньше заданного значения, определяемого задатчиком 10, то сигнал <а выходе датчика 23 меньше, чем на выходе задатчика

)5

10. В этом случае на выходе сумматора

21 образуется отрицательное напряжение.

Это напряжение поступает на привод 20 клапана 19, что приводит к закрытию последнего. При этом давление на выходе насоса

8 растет, увеличивается частота вращения гидромашины 1. Если же частота вращения гидромашины 1 больше заданного значения, определяемого задатчиком 10, то сигнал на выходе счетчика 23 больше, чем на выходе задатчика 10. В этом случае на выходе сумматора 21 образуется положительное напряжение. Это напряжение поступает на привод 20 клапана 19, что приводит к уменьшению сопротивления последнего. Величина открытия клапана 19 пропорциональна напряжению на его приводе 20.

При этом часть масла с выхода насоса 8 поступает на слив в бак 7. Давление на выходе насоса 8 падает, частота вращения гидромашины 1 уменьшается. Таким образом, осуществляется стабилизация частоты вращения стенда.

Для создания нагрузки на испытуемые передачи 5 и 6 служит гидромашина 2, раоотающая в режиме насоса, с выхода которой масло под давлением поступает через устройство 12 и обратный клапан 24 на вход гидромашины 1, преобразуя энергию нагружения в энергию вращения передач

5 и 6. П ри менение двух встречно соединенных испытуемых передач предназначено для создания передаточного числа от гидромашины 1 до гидромашины 2, близкого к единице, в случае большего диапазона изменения передаточных чисел одной отдельной передачи. Если же диапазон изменения передаточного числа одной передачи невелик (менее 3), то передачи можно испытывать отдельно друг от друга.

Регулирование величины загрузочного момента испытуемых передач 5 и 6 осуществляется с помощью устройства 12. Напряжение с выхода датчика 17 момента, пропорциональное величине нагрузочного момента, поступает на отрицательный вход сумматора 15. На положительный вход сумматора 15 поступает напряжение с выхода задатчика 11 нагрузки. Если величина нагрузочного момента, создаваемая гидромашиной 2, меньше заданного значения, определяемого задатчиком 11, то сигнал на выходе датчика 17 меньше, чем на выходе задатчика 11. В этом случае на выходе сумматора 15 образуется отрицательное напряжение. Это напряжение поступает на привод 14 клапана 13, что приводит к закрытию последнего. При этом давление на выходе гидромашины 2 растет, что приводит к росту создаваемого нагрузочного момента.

Если же величина нагрузочного момента, создаваемая гидромашиной 2, больше заданного значения, определяемого задатчиком

11, то сигнал на выходе датчика 17 больше, чем «а выходе задатчика 11. В этом случае

1209948 з на выходе сумматора 15 образуется положительное напряжение. Это напряжение поступает на привод 14 клапана 13, что приводит к уменьшению сопротивления последнего. Величина. открытия клапана 13 пропорциональна напряжению на его приводе

14. При этом масло с выхода гидромашины 2 поступает на вход гидромашины 1, приводя к падению давления на выходе гидромашины 2 и, соответственно, к снижению величины создаваемого нагрузочного момента. Таким образом, осуществляется стабилизация величины нагрузочного момента. Образуемая устройствами 12 и 18 система регулирования представляет собой систему двухсвязного регулирования, причем контур регулирования частоты вращения оказывает влияние на контур регулирования нагрузочного момента и наоборот. Действительно, если закрывается клапан 19, то давление на выходе насоса 8 и на входе гидромашины 1 растет, что приводит к росту его частоты вращения и, соответственно. к росту частоты вращения гидромашины 2. Рост частоты вращения гидромашины 2 приводит к повышению ее производительности и, соответственно, к росту давления на ее выходе, что в целом приводит к росту создаваемого нагрузочного момента. Аналогично увеличение нагрузки, создаваемой гидромашиной 2, приводит к спаду частоты вращения гидромашины 1. В связи с этим время регулирования по каждому контуру складывается из времени регулирования своего контура при неизменных параметрах другого контура и дополнительного времени, обусловленного влиянием другого контура. Степень взаимного влияния контуров регулирования в каждый конкретный момент времени определяется конкретными значениями сигналов рассогласования по каждому контуру и инерционностью по каждому из контуров. Если же сигналы рассогласования по каждому контуру стали равны нулю, то как и взаимное влияние контуров, так и регулирование прекращается, и стенд входит в стационарный режим.

Для компенсации взаимного влияния контуров регулирования служат корректирующие усилители 16 и 22. Сигнал рассогласования по нагрузке через корректирующий усилитель 22 поступает на положительный вход сумматора 2!. Если величина нагрузки еще не приняла станционарного значения, например, ее значение меньше заданного, то сигнал рассогласования по нагрузке положительный. Поступив через усилитель 22 на вход сумматора 21, этот сиг15 нал приводит к увеличению частоты вращения гидромашины 1. что компенсирует спад частоты вращения при заданном росте нагрузки.

Аналогичную роль выполняет усилитель

16. Подключение усилителя 16 к отрицательному входу сумматора 15 обус,-!овлево тем, что с ростом частоты вращс!!ия lf;lромашины 1 пагрузочный момент растст.

Корректирующие усилители 16 и 22 могут быть выполнены в виде корректоров пропорр5 ционально-дифференциального типа. Их !!араметры можно определить опытным !!уп м, изменяя параметры усилителей 16 и 22 и минимизируя время регулирования системы

Возможно параметры корректоров определить с помощью математической модели

30 стенда, построение которой осуществляется согласно теории автоматичсского регулирования.

Использование изобретения позволит повысить быстродействие и точность рсгулирования системы, что приводит к возможпоЗ5 сти более точного воспроизведения всех заданных рабочих режимов испытаний передач, и в конечном счете, к повышению качества испытаний.

1209948

К гидромаи иие 7

Редактор Н. Пушненкова

Заказ 492 46

Составитель С. Рождественский

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 6! 0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППГ(«Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4